褚琳琳,宋媛媛,吕晓昊

(山东省威海生态环境监测中心,山东 威海 264200)

随着中国经济的飞速发展,工业领域对能源的需求也逐年增加,煤炭作为目前主要能源之一,消费总量(万吨标准煤)从2000年的100 670.34万t猛增到2019年的280 999.00万t,同比增长率达到179%,而燃煤产生的大量粉煤灰(CFA),如果处理不当将严重危害生态环境。因此,将粉煤灰循环再利用,变废为宝,对环境保护、实现资源有效利用具有重大意义。统计数字显示,目前粉煤灰综合处理率为70%[1]。其中一部分被简单地用作水泥、陶粒、混凝土等建筑材料,更多则未经利用被露天堆放或填埋,既占用土地资源,又对周边环境造成一定的危害。为了进一步提高粉煤灰的利用率,全国各大科研机构对其潜在的应用方向进行了大量的研究。其中,粉煤灰制备沸石环保效益高,应用前景不容小觑。现有研究成果表明,利用粉煤灰这种来源广泛、价格低廉的燃煤废弃物可以合成出多种不同类型的沸石,如八面沸石(Y型沸石、X型沸石)、MFI型沸石、LTA型沸石等。这些沸石可广泛应用于重金属吸附、催化裂化、离子交换、染料污水处理等工业生产及水处理行业中[2-3]。

1 粉煤灰及沸石简介

粉煤灰是煤粉燃烧后的一种类似火山灰质的细微颗粒集合体,呈现出高度分散状态,粒径范围大致为1～100 μm,其主要由无定形二氧化硅和氧化铝组成,此外还有少量黄铁矿、方解石、石英、莫来石、赤铁矿等晶体[4-8]。不同产地、不同来源的煤在不同燃烧条件下产生的粉煤灰化学成分有着很大差别[9]。……